專利名稱：動力操作的轉動刀具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有改進的刀片殼體和夾緊組件的動力操作的轉動刀具。
背景技術：
動力操作的轉動刀具已經使用在商業肉類加工操作中以便從肉上切除脂肪和連接組織、從骨頭上切除肉塊以及切成肉片。這種刀具經常構造成使其通過長柔性驅動軸來驅動。刀具操作者在遠離驅動馬達的肉類切割工作工位相對自由地使用刀具。
動力操作的轉動刀具的刀片必須周期更換。為使得刀片從刀片殼體方便地拆卸，已經采用帶切口刀片殼體。這種帶切口刀片殼體在授予本發明的受讓人的公開的PCT申請號PTC/US27488(國際公開號WO01/24977 A2)中有披露，該專利整體結合于此作參考。
夾緊組件用來將刀片殼體固定到刀具的頭構件上。夾緊組件包括夾緊主體和一對夾緊螺釘。該對夾緊螺釘延伸通過頭構件并進入夾緊主體內的螺紋孔中。夾緊螺釘緊固以便將刀片殼體固定在頭構件上。
刀片殼體在其外周邊上包括細槽以便有助于刀片從刀片殼體上拆卸而不需要從頭構件上拆卸刀片殼體或夾緊主體。為了拆卸刀片，最靠近刀片殼體細槽的夾緊螺釘略微松動，改錐插入細槽并撬動頭構件以便彈性膨脹刀片殼體直徑并因此將刀片從卡片殼體上松開。在安裝新的刀片時，改錐從細槽移開并且刀片殼體返回其未膨脹的直徑，并且緊固夾緊螺釘。刀片殼體、夾緊主體和頭構件之間的摩擦力將刀片保持在其未膨脹狀態下。
已經發現有些這種轉動刀具的操作者不能在安裝新的刀片之后充分緊固夾緊螺釘。在切割操作中，施加在帶切口殼體上的力趨于將其分開。如果夾緊螺釘不充分緊固，刀片殼體直徑在刀具使用過程中逐漸膨脹。刀片殼體在刀具使用期間的膨脹可導致刀片的振動、切割操作不良以及操作者試圖分析并解決問題的停機。為避免此問題，希望提供一種成本低和可靠的結構以便增加刀片殼體和夾緊主體之間的在刀具使用期間將刀片殼體保持在其未膨脹狀態下的摩擦力，但始終使得刀片通過松開單個夾緊螺釘來方便更換。
發明內容
本發明提供一種改進的轉動刀具，其包括環形刀片，支承刀片轉動的帶切口刀片殼體，包括支承帶切口刀片殼體的頭構件的手柄組件和包括將帶切口刀片殼體夾緊到頭構件上的夾緊主體的夾緊組件。
本發明的重要特征是帶切口殼體的一部分設置沿支承夾緊主體的支承表面的刻痕區域。類似地，夾緊主體設置沿支承刀片殼體支承表面的支承表面的刻痕區域。刻痕區域相互作用以便在刀片殼體夾緊到頭構件上時禁止帶切口刀片殼體的一端相對于刀片殼體的另一端運動。最好是，刀片殼體的夾緊支承表面的刻痕包括限定交錯的凸起和凹槽圖案的刻痕線，并且夾緊主體的刀片殼體支承表面的刻痕包括限定交錯的凸起和凹槽圖案的刻痕線。刀片殼體的刻痕線構造成與夾緊主體的刻痕線相互配合，即夾緊主體的凸起接合刀片殼體的凹槽，并且刀片殼體的凸起接合夾緊主體的凹槽，以便增加夾緊主體和刀片殼體之間的摩擦力。
本發明的這些和其他目的、特征和優點將從結合附圖描述的本發明優選實施例的詳細描述中更好地理解。
圖1是本發明轉動刀具的分解立體圖；圖2是圖1轉動刀具的帶切口刀片殼體的立體圖；圖3是圖2帶切口刀片殼體一部分的放大立體圖；圖4是圖2帶切口刀片殼體的項部平面圖；圖5是從圖4線5-5所示平面看到的圖2帶切口刀片殼體的截面圖；圖6是詳細表示圖2帶切口刀片殼體的刻痕線的放大平面圖；圖7是圖1轉動刀具的夾緊主體的前立視圖；圖8是從圖7線8-8所示平面看到的圖7夾緊主體的底部平面圖；圖9是詳細表示圖7夾緊主體的刻痕線的放大平面圖；以及圖10是本發明轉動刀具可選擇實施例的帶切口殼體和手柄組件的立體圖。
具體實施例方式
附圖中表示體現本發明的轉動刀具10。如圖1所示，刀具10包括手柄12、由手柄組件12支承的通常為圓形的帶切口刀片殼體14和由刀片殼體14支承以便圍繞中心軸線轉動的環形刀片18。所示刀具通過柔性驅動軸連接到遠處的電馬達上，使得刀片18由電馬達驅動。該馬達和驅動軸可以是任何適合或傳統的結構，并且不再說明。應當理解可采用其他裝置驅動刀片18。例如，空氣馬達可安裝在手柄組件12上并通過適合的軟管連接到加壓空氣源上，或者電馬達可安裝在手柄組件12內并通過電源線連接到電源上。
所示手柄組件12沿著橫過刀片18的轉動軸線的線延伸離開刀片18和刀片殼體14，使得刀具操作者用一只手操作刀具。手柄組件12包括手柄支承框架構件20、固定在框架構件20上的頭組件24。手抓握部(未示出)圍繞框架構件20并為操作者提供抓握表面。框架構件20適于容納多種具有不同構形的手柄件以便使得操作者選擇對于操作者的手最舒適的手抓握部。
框架構件20剛性地支承頭組件24、刀片驅動小齒輪27和小齒輪支承軸承27a，同時提供柔性軸(未示出)延伸通過的通道以便與小齒輪驅動連接。頭組件24將刀片殼體14和刀片18固定到殼體上，同時使其需要時拆卸和更換。所示頭組件24包括頭構件40和可拆卸地將刀片殼體14和刀片18夾緊到頭構件40上的夾緊組件42。頭組件24同樣包括傳統潤滑系統(未示出)，通過該系統相對粘稠、可食用的潤滑劑通過適合的通道供應到小齒輪27、刀片18和刀片殼體14。操作者按壓潤滑系統的橡膠狀膜片迫使潤滑劑流入小齒輪輪齒，為此潤滑劑流在刀片18上并圍繞刀片殼體14循環。由于潤滑系統可以是任何傳統或適合結構，因此潤滑系統不形成本發明的一部分并且不進一步詳細描述，如果需要潤滑系統可從刀具10中去除。
頭構件40相對于手柄組件12定位刀片殼體14。所示頭構件40是總體月牙形的鑄造金屬主體，該金屬主體限定半圓形刀片殼體座置區域、容納夾緊組件的細槽形空腔52和圍繞框架構件20并從與空腔52和座置區域50相對的頭構件主體伸出的凸起54。小齒輪軸承27a是固定在頭構件40并圍繞小齒輪柄部的管狀構件。夾緊組件42包括校直機構70，刀片18通過該機構由刀具操作者校直。由于該校直機構可以是任何傳統或適合的結構，因此該校直機構不形成本發明的一部分并且并進一步詳細說明，如果需要校直機構可從刀具10中去除。
夾緊組件42牢固地保持座置壓靠座置區域50的刀片殼體14以便剛性地定位刀片18，同時覆蓋小齒輪，否則小齒輪將直接暴露于肉、脂肪和骨頭碎片等。夾緊組件42包括夾緊主體60和夾緊螺釘62a、62b。夾緊主體60限定面對頭構件40以便容納小齒輪27的半圓形凹口64(圖7和8)沿內周邊支承表面67a、67b(圖1，2，3和5)在刀片殼體切口84的各自相對側上接合刀片殼體14的外周邊支承表面66a、66b和伸出通過刀片殼體14進入空腔52的夾緊螺釘容納凸起68a、68b(圖7)。
夾緊螺釘62a、62b延伸通過頭構件40的后側內的各自孔69a、69b并進入夾緊主體凸起68a、68b內的各自螺紋孔70a、70b(圖7)。螺釘62a、62b被緊固以便夾緊夾緊主體60壓靠刀片殼體14。每個夾緊面66a、66b根據各自夾緊螺釘62a、62b內的張力在刀片殼體支承表面67a、67b施加力。所示夾緊螺釘62a、62b從夾緊主體60旋出以便從手柄組件12松開夾緊主體60和刀片殼體14。螺釘62a、62b和頭構件孔69a、69b最好構造成使得螺釘62a、62b從夾緊主體60旋出時保持在孔69a、69b中。這防止螺釘62a、62b在更換刀片殼體14時錯位。
有利的是，在本發明的刀具10中，刀片18可拆卸和更換而不需要拆卸刀片殼體14。刀片殼體14具有從刀片殼體切口84沿手柄座置區域50周向延伸離開的第一和第二端部80、82并限定容納刀片18的徑向向內開口的周向凹槽86(圖3清楚所示)。刀片殼體14制有切口使得拆卸和更換刀片18時彈性膨脹。
刀片殼體14構造并布置成使得端部82沿手柄座置區域50相對于端部80移位以便膨脹刀片殼體14。刀片殼體14對中在刀片18的轉動軸線上，其中端部80、82形成刀片殼體安裝結構，該結構部分圍繞在頭構件40和夾緊組件42之間的切口84的相對側上的刀片殼體14周向延伸。
所示端部80、82包括軸向延伸部92、94，該延伸部夾緊在夾緊主體60和頭構件40之間，并且是有助于刀片拆卸和更換時的刀片殼體膨脹的結構。延伸部92限定弧形缺口96，夾緊主體凸起68a延伸通過該缺口。缺口96與凸起68a的形狀緊密相符。當夾緊螺釘62a旋入凸起孔69a時，凸起68a延伸通過缺口96并防止刀片殼體端部80相對于夾緊面66a運動。
刀片殼體延伸部94限定延伸離開切口84的伸長的高度降低的部段98。當刀片殼體14支承在頭構件40時凸起68b延伸通過高度降低部段98。高度降低部段98的長度確保刀片殼體端部82當夾緊螺釘62b完全松動時可沿面對夾緊面66b朝向和離開端部80自由運動。
刀片殼體14形成有使得殼體14彈性膨脹的膨脹結構120，同時當刀片18拆卸和更換時始終連接在頭構件40上。膨脹結構120在靠近頭構件40的刀片殼體外周邊126上包括例如兩個的一個或多個間隔開的軸向細槽122、124。為了拆卸刀片18，夾緊螺釘62b部分但不完全松動，因此在夾緊螺釘62b內保持一些張力，因此一些夾緊力施加到刀片殼體14上。改錐或等同的工具插入細槽124并撬動頭構件40以便彈性膨脹刀片殼體的直徑。改錐接著從細槽124移開并插入細槽122，并且撬動頭構件以便進一步彈性膨脹刀片殼體直徑，使得便于將刀片18從刀片殼體凹槽86中拆卸。由于夾緊螺釘62b只有部分松動并在刀片殼體14上保持一些夾緊力，當改錐從細槽124移開并插入細槽122中時，刀片殼體14不快速返回或恢復其未膨脹的直徑。類似地，當改錐從細槽122移開時剩余夾緊力防止刀片殼體14恢復其未膨脹的直徑。在刀片18拆卸并更換新的刀片之后，使用改錐插入細槽122以及124迫使刀片殼體14回到其未膨脹的直徑。夾緊螺釘62b接著緊固以便完全刀片更換過程。
已經發現有些操作者在更換刀片18之后不能充分緊固夾緊螺釘62b。如果夾緊螺釘62b不充分緊固，由夾緊主體60施加在刀片殼體14的夾緊力在刀具10操作期間可以足夠將刀片殼體14保持在其未膨脹狀態。在刀具10操作期間，施加在刀片殼體14上的力趨于膨脹該直徑。通過缺口96和夾緊主體凸起68a的相互配合防止刀片殼體端部80的運動。然而，刀片殼體端部82不類似地受到限制，并且如果刀片殼體14受到趨于膨脹其直徑的足夠力(即刀片殼體14上的力將趨于增大切口84的尺寸)時，刀片殼體端部82可相對于刀片殼體端部80、夾緊主體60和頭構件40運動。
當夾緊螺釘62a、62b緊固時，在夾緊主體支承表面66b和刀片殼體支承表面67b之間以及刀片殼體端部82的外周邊和頭構件座置區域50的相應支承表面190之間的摩擦力趨于保持刀片殼體端部82不相對于刀片殼體端部80運動。增加這種摩擦力的一種方式是增加夾緊螺釘62a、62b的張力，即增加夾緊螺釘62a、62b的緊固。這具有多種潛在的問題。首先，夾緊主體50的螺紋孔70a、70b和夾緊螺釘62a、62b的螺紋可在失效之前承受有限量的緊固張力。第二，緊固夾緊螺釘62a、62b需要操作者在螺釘上使用改錐。一些操作者不能將螺釘緊固到推薦的扭矩值。第三，即使在一個班次使用之前，螺釘62a、62b由維護人員檢察并且如果需要緊固到推薦扭矩值，在一天之內更換刀片18的操作者必須松開夾緊螺釘62b以便拆卸和更換該刀片。不能確保夾緊螺釘62b在刀片更換之后將充分緊固。
有利的是，在本發明的刀具10中，對于夾緊螺釘68a、68b的任何給定的張力或緊固程度，刀片殼體14和夾緊主體60包括增加刀片殼體和夾緊主體之間的摩擦力的結構。該結構包括刀片殼體支承表面67b上的刻痕區域140和夾緊主體支承表面70b上的相應的刻痕區域142。如圖3和7清楚所示，刻痕區域140、142包括多個平行的刻痕線，該線定向成垂直于刀片殼體端部82的運動方向M(圖5)。
在優選實施例中，夾緊主體60是鋁鑄件。同時刀片殼體14由不銹鋼制成。刻痕線可通過激光刻痕實施。希望是，各自刻痕區域140、142內的刻痕線定尺寸并構造成相互配合以便增加摩擦力。在優選實施例中，刀片殼體支承表面67b的刻痕140包括一系列徑向凹槽(圖6示意表示為150a、150b、150c)，該凹槽從截面觀察具有深度d1為0.005英寸、寬度W1為0.020英寸、相鄰凹槽之間的距離r1為0.010英寸，同時夾緊主體支承表面66b的刻痕包括一系列徑向凹槽(圖9示意表示為152a、152b、152c)，該凹槽從截面觀察具有深度d2為0.005英寸、寬度W2為0.010英寸、相鄰凹槽之間的距離r2為0.020英寸。
刻痕區域可以看作交替的凹槽和凸起(相鄰凹槽之間的距離)的圖案。從所述尺寸可看到，刀片殼體支承表面67b的凹槽150a、150b、150c(寬度為0.020英寸)與夾緊主體支承表面66b的凸起153a、153b、153c(寬度為0.020英寸)相互配合。夾緊主體支承表面66b的凹槽152a、152b、152c(寬度為0.010英寸)與刀片殼體支承表面的凸起151a、151b、151c(寬度為0.010英寸)相互配合。刻痕區域140、142的縱向長度由刻痕區域140開始的端部154的邊緣(圖3)和夾緊主體60的外邊緣156(圖7)之間的距離確定。在一實施例中，刻痕區域140、142的縱向長度大致是15/8英寸。
如果需要另外的摩擦力抵抗刀片殼體端部82的運動，設置刀片殼體14的端部82的外周邊支承表面180和頭構件40的相應支承表面190之間的刻痕區域160、162。這在圖10表示為可選擇實施例。這種刀片殼體14的外周邊支承表面180和頭構件170的支承表面190的刻痕區域160、162可分別添加到圖1-9所示的刻痕區域140、142或將其代替。
如果希望只使用兩個刻痕區域，由于在長時間使用刀具10時刻痕線將磨損，最好使用刻痕區域140、142。當刻痕線磨損時，各自的部件需要更換。更換刀片殼體14和夾緊主體60比更換刀片殼體14和頭構件40更為經濟。
在特殊程度上描述了本發明的同時，打算的是本發明包括落入所附權利要求的精神或范圍內的所披露實施例的所有變型和改型。
權利要求
1.一種轉動刀具，其包括一包括手柄支承框架構件和從該手柄支承框架構件延伸的頭構件的手柄組件；一用于可轉動地支承環形刀片的帶切口刀片殼體，該刀片殼體包括鄰近該殼體內切口的第一和第二端、面向該刀片的第一支承表面和背向該刀片的第二支承表面；以及一用于可松開地將該刀片殼體固定在該手柄組件頭構件上的夾緊組件，該夾緊組件包括當該刀片殼體固定在該頭構件上時接合第一支承表面的夾緊主體；其中該夾緊主體包括接合該刀片殼體的第一支承表面的支承表面，并且該頭構件包括接合該刀片殼體的第二支承表面的支承表面，另外該夾緊主體支承表面、該刀片殼體的第一和第二支承表面和該頭構件的支承表面的至少之一包括當該夾緊組件將該刀片殼體固定在該頭構件上時禁止該刀片殼體的第一端相對于第二端運動的刻痕區域。
2.如權利要求1所述的轉動刀具，其特征在于，該刀片殼體第一和第二支承表面鄰近該刀片殼體的第一端。
3.如權利要求1所述的轉動刀具，其特征在于，該夾緊主體支承表面和該刀片殼體的第一支承表面包括當該夾緊組件將刀片殼體固定到該頭構件上時禁止該刀片殼體的第一端相對于第二端運動的刻痕區域。
4.如權利要求3所述的轉動刀具，其特征在于，該夾緊主體支承表面和該刀片殼體的第一支承表面的刻痕區域包括多個平行的刻痕線。
5.如權利要求4所述的轉動刀具，其特征在于，該夾緊主體支承表面的多個平行刻痕線包括凹槽和凸起的圖案，并且該刀片殼體的第一支承表面的多個平行刻痕線包括凹槽和凸起的圖案。
6.如權利要求5所述的轉動刀具，其特征在于，該夾緊主體支承表面的凹槽和凸起的圖案和該刀片殼體的第一支承表面的凹槽和凸起的圖案構造成相互配合使得該夾緊主體支承表面的凸起由該刀片殼體的第一支承表面的凹槽容納，并且該刀片殼體的第一支承表面的凸起由該夾緊主體支承表面的凹槽容納。
7.如權利要求1所述的轉動刀具，其特征在于，該刻痕區域的至少之一由激光束刻痕形成。
8.如權利要求1所述的轉動刀具，其特征在于，該頭構件支承表面和該刀片殼體的第二支承表面包括禁止該刀片殼體的第一端相對于第二端運動的刻痕區域。
9.如權利要求8所述的轉動刀具，其特征在于，該頭構件支承表面的和該刀片殼體的第二支承表面的刻痕區域包括多個平行刻痕線。
10.如權利要求9所述的轉動刀具，其特征在于，該頭構件支承表面的多個平行刻痕線包括凹槽和凸起的圖案，并且該刀片殼體的第二支承表面的多個平行刻痕線包括凹槽和凸起的圖案。
11.如權利要求10所述的轉動刀具，其特征在于，該頭構件支承表面的凹槽和凸起的圖案和該刀片殼體的第二支承表面的凹槽和凸起的圖案構造成相互配合使得該頭構件支承表面的凸起由該刀片殼體的第二支承表面的凹槽容納，并且該刀片殼體的第二支承表面的凸起由該頭構件支承表面的凹槽容納。
12.一種用于轉動刀具的帶切口的刀片殼體，該刀具具有手柄組件，該組件包括手柄支承框架構件、從該手柄支承框架構件延伸的頭構件和用于可松開地將該刀片殼體固定在該手柄組件頭構件上的夾緊組件，該帶切口的刀片殼體支承件包括一用于可轉動支承一環形刀片的弧形主體；在該殼體內限定切口的第一和第二端；以及面向該刀片并適于由該夾緊組件接合以便將該刀片殼體固定到該頭構件上的第一支承表面和背向該刀片并適于接合該頭構件的第二支承表面；其中該刀片殼體的第一和第二支承表面和該頭構件的支承表面包括當該夾緊組件將該刀片殼體固定在該頭構件上時禁止該刀片殼體的第一端相對于第二端運動的刻痕區域。
13.如權利要求12所述的刀片殼體，其特征在于，該刻痕區域的至少之一由激光束刻痕形成。
14.如權利要求12所述的刀片殼體，其特征在于，該刀片殼體的第一支承表面包括具有多個平行刻痕線的刻痕區域。
15.如權利要求13所述的刀片殼體，其特征在于，該第一支承表面的多個平行刻痕線包括凹槽和凸起的圖案。
16.如權利要求12所述的刀片殼體，其特征在于，該刀片殼體的第二支承表面包括具有多個平行刻痕線的刻痕區域。
17.如權利要求16所述的刀片殼體，其特征在于，該第二支承表面的多個平行刻痕線包括凹槽和凸起的圖案。
18.如權利要求12所述的刀片殼體，其特征在于，該刀片殼體的第一和第二支承表面鄰近該刀片殼體的第一端。
全文摘要
一種轉動刀具，其具有環形刀片、用于支承該刀片轉動的帶切口的刀片殼體、包括支承帶切口的刀片殼體的頭構件的手柄組件和包括將帶切口的刀片殼體夾緊到頭構件上的夾緊主體的夾緊組件。帶切口的刀片殼體的一部分沿支承夾緊主體的支承表面設置刻痕區域。類似地，夾緊主體沿支承刀片殼體支承表面的支承表面設置刻痕區域。刻痕區域相互作用以便當帶切口的刀片殼體夾緊到頭構件上時禁止帶切口的刀片殼體的第一端相對于帶切口的刀片殼體的第二端運動。
文檔編號B26B25/00GK1453106SQ0312320
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月22日 優先權日2002年4月22日
發明者J·A·懷特 申請人:貝特徹工業公司